ITVI20070222A1 - Essiccatore perfezionato per deumidificare l'aria destinata a vasi di espansione dell'olio impiegati in apparecchiature elettriche. - Google Patents

Essiccatore perfezionato per deumidificare l'aria destinata a vasi di espansione dell'olio impiegati in apparecchiature elettriche. Download PDF

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Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale:
La presente invenzione si riferisce ad un essiccatore perfezionato per deumidificare l'aria destinata a vasi di espansione dell'olio impiegati in apparecchiature elettriche di potenza, in particolare isolate ad olio come ad esempio i trasformatori di potenza, i commutatori sotto carico e così via.
E' noto che un'apparecchiatura di potenza contenente olio isolante comprende abitualmente un vaso di espansione dell'olio avente la funzione di compensare le inevitabili variazioni di volume dell'olio all'interno del trasformatore causate dagli sbalzi di temperatura .
Tale vaso di espansione dell'olio è rifornito di aria preventivamente trattata in un apposito essiccatore per eliminarne o ridurne drasticamente l'umidità. Ciò in quanto l'aria fornita ad un vaso di espansione dell'olio anche con una minima quantità di umidità residua comporterebbe il risvolto negativo di ridurre la tensione di rottura dell'olio isolante.
Nei tratti essenziali e principali, un essiccatore di tipo noto include un recipiente di deumidificazione, che presenta un'apertura di ingresso per l'aria da deumidificare ed un'apertura di uscita per l'aria deumidificata, e mezzi di assorbimento, contenuti nel recipiente di deumidificazione, adatti a deumidificare l'aria proveniente dall'esterno.
In genere, i mezzi di assorbimento sono costituiti da una pluralità di granuli o sali termicamente rigenerabili .
L'essiccatore comprende anche mezzi di riscaldamento, di solito un elemento resistore, disposti all'interno del recipiente di deumidificazione e preposti alla rigenerazione termica dei mezzi di assorbimento.
Inoltre, l'essiccatore include mezzi di rilevazione del grado di umidità dell'aria deumidificata, operativamente connessi ai mezzi di riscaldamento. Tipicamente, tali mezzi di rilevazione comprendono un sensore di umidità disposto all'esterno del recipiente di deumidificazione, di preferenza in prossimità dell'apertura di uscita dell'aria deumidificata, potendo in ogni caso essere collocato in qualsiasi altra posizione lungo il percorso dell'aria secca.
Il sensore di umidità rileva il valore di umidità residua presente nell'aria secca e provoca l'attivazione dei mezzi di riscaldamento se tale valore supera un valore massimo ammesso: ciò significa, infatti, che i mezzi di assorbimento hanno perso o stanno perdendo la loro capacità assorbente e devono essere rigenerati.
Tuttavia, negli essiccatori noti la rilevazione del grado di umidità dell'aria secca non sempre assicura, in ultima analisi, la completa rigenerazione dei mezzi di assorbimento poiché talvolta l'aria in ingresso nel recipiente di deumidificazione segue percorsi preferenziali, aspetto che falsa la rilevazione stessa.
In tali situazioni, infatti, il sensore di umidità attiva con elevata frequenza l'elemento resistore preposto a rigenerare i mezzi di assorbimento, con la conseguenza che i continui cicli di accensione e spegnimento provocano inevitabili problemi di affidabilità dell'elemento resistore medesimo.
La presente invenzione intende risolvere tale problema della tecnica nota.
In particolare, scopo primario dell'invenzione è fornire un essiccatore perfezionato per deumidificare l'aria destinata a vasi di espansione dell'olio impiegati in apparecchiature elettriche più affidabile ed efficiente rispetto ad essiccatori equivalenti di tipo noto.
E' un secondo scopo della presente invenzione monitorare lo stato di deumidificazione dei mezzi di assorbimento del suddetto essiccatore in misura più efficace rispetto all'arte nota.
E' un terzo scopo dell'invenzione qui acclusa mettere a punto un essiccatore perfezionato per deumidificare l'aria destinata a vasi di espansione dell'olio di semplice costruzione.
Gli scopi suddetti vengono raggiunti mediante un essiccatore perfezionato per deumidificare l'aria destinata a vasi di espansione dell'olio impiegati in apparecchiature elettriche come alla rivendicazione 1 allegata, cui si rinvia per brevità.
Altre caratteristiche tecniche di dettaglio dell'essiccatore perfezionato dell'invenzione sono riportate nelle relative rivendicazioni dipendenti. Vantaggiosamente, l'essiccatore perfezionato dell'invenzione consente di eseguire misure accurate del livello di deumidificazione dei mezzi di assorbimento e, indirettamente, del grado di umidità dell'aria appena deumidificata mantenendo comunque un elevato livello di efficienza funzionale degli organi coinvolti, in particolare dei mezzi di riscaldamento. Ancora vantaggiosamente, l'essiccatore perfezionato oggetto della presente invenzione risulta di semplice realizzazione, paragonabile a quella degli essiccatori dell'arte nota.
Gli scopi ed i vantaggi detti appariranno meglio evidenti con la descrizione di una preferita forma di realizzazione dell'invenzione data a titolo esemplificativo ma non limitativo con l'ausilio dell'allegata tavola di disegno che mostra in sezione ongitudinale semplificata l'essiccatore di cui si qui richiede la tutela.
L'essiccatore perfezionato per deumidificare l'aria destinata a vasi di espansione dell'olio impiegati in apparecchiature elettriche viene illustrato in figura globalmente numerato con 1.
i osserva che esso comprende:
- un recipiente di deumidificazione 2 che presenta una pluralità di microaperture di ingresso, non visibili, per l'aria da deumidificare ed un'apertura di uscita 3 per l'aria deumidificata; - mezzi di assorbimento, nel complesso indicati con 4, contenuti nel recipiente di deumidificazione 2 e adatti a deumidificare l'aria proveniente dall 'esterno ;
- mezzi di riscaldamento, complessivamente segnalati con 5, disposti all'interno del recipiente di deumidificazione 2, preposti a rigenerare i mezzi di assorbimento 4;
- mezzi di rilevazione, nell'insieme indicati con 6, operativamente connessi ai mezzi di riscaldamento 5, adatti a determinare lo stato di saturazione dei mezzi di assorbimento 4.
Secondo l'invenzione, i mezzi di rilevazione 6 includono un dispositivo trasduttore 7, accoppiato al recipiente di deumidificazione 2, che misura direttamente il grado di deumidificazione dei mezzi di assorbimento 4.
In modo preferito ma non vincolante, il dispositivo trasduttore 7 include una cella di carico elettronica del tipo a compressione, che converte una forza applicata in una variazione di resistenza elettrica. La cella di carico è elettricamente connessa alla rete di alimentazione dell'energia elettrica tramite terminali elettrici 8.
Rimane inteso che in altre soluzioni costruttive dell'invenzione, non illustrate, i mezzi di rilevazione potranno comprendere un dispositivo trasduttore di tipo diverso rispetto a quello appena citato .
Inoltre, ulteriori varianti esecutive, non mostrate nei disegni che seguono, potranno prevedere per i mezzi di rilevazione una cella di carico del tipo a trazione, che converte un allungamento in una variazione di resistenza elettrica.
Il dispositivo trasduttore 7 è accoppiato al recipiente di deumidificazione 2 mediante mezzi di fissaggio, complessivamente numerati con 9 e del tipo di per sé noto, ad esempio viti, bulloni, rivetti, spine, grani e simili.
L'essiccatore perfezionato 1 comprende, altresì, un involucro di protezione 10, nella fattispecie un cilindro in vetro, che circonda il recipiente di deumidificazione 2.
L'involucro di protezione 10 è provvisto ad una prima estremità IOa di una flangia di chiusura 11 e ad una seconda estremità 10b di una coppa di raccolta 12 che accoglie la condensa che, durante l'uso, fuoriesce dalle microaperture di entrata del recipiente di deumidificazione 2 per convogliarla all'esterno.
La flangia di chiusura 11 e la coppa di raccolta 12 sono rese tra loro solidali per mezzo di tiranti lineari 13, ciascuno dei quali bloccato alle estremità con dadi 14, 15.
A titolo preferenziale, l'essiccatore perfezionato 1 comprende un corpo di filtraggio 16, realizzato ad esempio in materiale metallico e disposto in corrispondenza della seconda estremità 10b dell'involucro di protezione 10.
L'aria da deumidificare passa attraverso il corpo di filtraggio 16 prima di entrare nel recipiente di deumidificazione 2.
In particolare, la coppa di raccolta 12 presenta una parete interna 12a inclinata e convergente verso il centro che lenisce così in sezione trasversale un profilo sostanzialmente triangolare.
La coppa di raccolta 12 è provvista, inoltre, di un beccuccio aggettante 17 che presenta una bocca centrale 18 preposta allo scarico all'esterno della condensa e nella quale è inserito il corpo di filtraggio 16 che, quindi, è attraversato in un senso dall'aria da deumidificare e nel senso opposto dalla condensa, prodottasi durante il funzionamento nel recipiente di deumidificazione 2, da scaricare.
Secondo la preferita forma esecutiva qui descritta dell'invenzione, le aperture di entrata dell'aria da deumidificare sono ricavate sulla parete laterale 2a del recipiente di deumidificazione 2 e sono ivi distribuite in modo uniforme.
Come evidenzia la figura 1, il recipiente di deumidificazione 2 e l'involucro di protezione 10 sono tra loro coassiali individuando un medesimo asse longitudinale di simmetria Y.
Preferibilmente ma non necessariamente, la flangia di sura il comprende un corpo principale 19, adatto ssere accoppiato al vaso di espansione, ed un o centrale 20, sporgente dal corpo principale 19 parzialmente inserito nel recipiente di idificazione 2.
te questa forma costruttiva, l'apertura di uscita ll'aria deumidificata è costituita da un foro ale passante 21 che interessa sia il corpo cipale 19 sia il gambo centrale 20 della flangia hiusura il.
oro passante assiale 21 presente nella flangia di sura il è coassiale all'asse longitudinale Y.
mostrato in figura 1, il recipiente di idificazione 2 è provvisto da un lato di un fondo mato 22 al quale si accoppia il dispositivo duttore 7 e dal lato opposto di un tappo di llatura 23, scorrevole sul gambo centrale 20 a flangia di chiusura il lungo l'asse itudinale Y.
al modo, il recipiente di deumidificazione 2 è ro di scorrere lungo l'asse longitudinale Y, uendo spostamenti di lieve entità che permettono ispositivo trasduttore 7 di svolgere la funzione cui è nominalmente preposto.
L'essiccatore perfezionato comprende, quindi, mezzi di tenuta, ad esempio una guarnizione anulare 24 interposti, tra il tappo di sigillatura 23 ed il gambo centrale 20 della flangia di chiusura 11.
I mezzi di assorbimento 4 sono del tipo di per sé noto alla persona esperta del ramo, quali ad esempio granuli salini in grado di assorbire l'umidità dell'aria e rigenerabili termicamente.
A loro volta, i mezzi di riscaldamento 5 sono del tipo di per sé noto al tecnico del settore, essendo rappresentati da un generico componente resistore. In uso, l'aria da deumidificare entra nella bocca centrale 18 della coppa di raccolta 12 e, dopo aver attraversato il corpo di filtraggio 16, occupa l'intercapedine 25 individuata tra il recipiente di deumidificazione 2 e l'involucro di protezione 10. Da qui l'aria da deumidificare passa attraverso le microaperture di entrata ed entra all'interno del recipiente di deumidificazione 2 dove viene deumidificata dai mezzi di assorbimento 4 prima di essere convogliata all'esterno passando attraverso l'apertura di uscita 3.
II dispositivo trasduttore 7, pesando il recipiente di deumidificazione 2, rileva il grado di deumidificazione dei mezzi di assorbimento 4 e, in sostanza, il grado di umidità dell'aria deumidificata .
Il rilevamento da parte del dispositivo trasduttore 7 di un valore superiore ad una soglia massima prestabilita significa che i mezzi di assorbimento 4 hanno raggiunto il livello di saturazione prefissato e, pertanto, vengono attivati i mezzi di riscaldamento 5 per rigenerare allo stato originario i mezzi di assorbimento 4 stessi.
La condensa che inevitabilmente si produce in questa fase fuoriesce dalle microaperture di entrata della parete laterale 2a del recipiente di deumidificazione 2 e, per gravità, raggiunge la coppa di raccolta 12 da dove viene convogliata all'esterno passando attraverso la bocca centrale 18.
In virtù di quanto sopra esposto, si comprende, perciò, che l'essiccatore perfezionato per deumidificare l'aria destinata a vasi di espansione dell'olio impiegati in apparecchiature elettriche secondo l'invenzione consegue gli scopi e realizza i vantaggi precedentemente menzionati.
In fase esecutiva, si potranno apportare modifiche all'essiccatore perfezionato di cui all'invenzione consistenti, per esempio, in un recipiente di deumidificazione che presenta una sola bocca di entrata dell'aria da deumidificare.
Inoltre, potranno sussistere altre realizzazioni dell'invenzione in cui le bocche di entrata dell'aria da deumidificare sono disposte in posizione diversa da quella precedentemente descritta, il che non inficia il vantaggio apportato dal presente brevetto. Oltre a ciò, il recipiente di deumidificazione potrà presentare in altre forme costruttive più di una bocca di uscita dell'aria deumidificata.
E' chiaro, infine, che potranno essere realizzate numerose altre varianti dell'essiccatore perfezionato in questione, senza per questo uscire dai principi di novità insiti nell'idea inventiva già espressa, così come è chiaro che, nella pratica attuazione dell'invenzione, i materiali, le forme e le dimensioni dei dettagli illustrati potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze, e potranno essere sostituiti con altri tecnicamente equivalenti.

Claims (15)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Essiccatore perfezionato (1) per deumidificare l'aria destinata a vasi di espansione dell'olio impiegati in apparecchiature elettriche comprendente: - un recipiente di deumidificazione (2) che presenta almeno un'apertura di ingresso per detta aria da deumidificare ed almeno un'apertura di uscita (3) per detta aria deumidificata; - mezzi di assorbimento (4), contenuti in detto recipiente di deumidificazione (2), atti a deumidificare detta aria proveniente dall'esterno; - mezzi di riscaldamento (5), disposti all'interno di detto recipiente di deumidificazione (2), atti a rigenerare detti mezzi di assorbimento (4); - mezzi di rilevazione (6), operativamente connessi a detti mezzi di riscaldamento (5), atti a determinare lo stato di saturazione di detti mezzi di assorbimento (4), caratterizzato dal fatto che detti mezzi di rilevazione (6) includono almeno un dispositivo trasduttore (V), accoppiato a detto recipiente di deumidificazione (2), atto a determinare il grado di deumidificazione di detti mezzi di assorbimento (4).
  2. 2. Essiccatore (1) come alla rivendicazione 1) caratterizzato dal fatto che detto dispositivo trasduttore (7) include una cella di carico elettronica, elettricamente connessa alla rete di alimentazione dell'energia elettrica.
  3. 3. Essiccatore come alla rivendicazione 2) caratterizzato dal fatto che detta cella di carico è del tipo a trazione convertendo un allungamento in una variazione di resistenza elettrica.
  4. 4. Essiccatore (1) come alla rivendicazione 2) caratterizzato dal fatto che detta cella di carico è del tipo a compressione convertendo una forza applicata in una variazione di resistenza elettrica.
  5. 5. Essiccatore (1) come alla rivendicazione 1) caratterizzato dal fatto che detto dispositivo trasduttore (7) è accoppiato a detto recipiente di deumidificazione (2) mediante mezzi di fissaggio (9).
  6. 6. Essiccatore (1) come alla rivendicazione 1) caratterizzato dal fatto di comprendere un involucro di protezione (10) che circonda detto recipiente di deumidificazione (2), provvisto ad una prima estremità (IOa) di una flangia di chiusura (11) e ad una seconda estremità (10b) di una coppa di raccolta (12) atta ad accogliere la condensa che fuoriesce da detta apertura di entrata di detto recipiente di deumidificazione (2) per convogliarla all'esterno.
  7. 7. Essiccatore (1) come alla rivendicazione 6) caratterizzato dal fatto di comprendere un corpo di filtraggio (16), disposto in corrispondenza di detta seconda estremità (10b) di detto involucro di protezione (10), attraverso il quale passa detta aria da deumidificare prima di entrare in detto recipiente di deumidificazione (2).
  8. 8. Essiccatore (1) come alla rivendicazione 7) caratterizzato dal fatto che detta coppa di raccolta (12) è provvista di un beccuccio aggettante (17) che presenta una bocca centrale (18), atta allo scarico di detta condensa, nella quale è inserito detto corpo di filtraggio (16).
  9. 9. Essiccatore (1) come alla rivendicazione 1) caratterizzato dal fatto che detto recipiente di deumidificazione (2) presenta sulla parete laterale (2a) una serie di aperture di entrata attraverso le quali passa detta aria da deumidificare.
  10. 10. Essiccatore (1) come alla rivendicazione 9) caratterizzato dal fatto che dette aperture di entrata sono distribuite uniformemente su detta parete laterale (2a) di detto recipiente di deumidificazione (2).
  11. 11. Essiccatore (1) come alla rivendicazione 6) caratterizzato dal fatto che detto recipiente di deumidificazione (2) e detto involucro di protezione (10) sono tra loro coassiali individuando un medesimo asse longitudinale di simmetria (Y).
  12. 12. Essiccatore (1) come alla rivendicazione 11) caratterizzato dal fatto che detta flangia di chiusura (11) comprende un corpo principale (19), atto ad essere accoppiato a detto vaso di espansione, ed un gambo centrale (20), sporgente da detto corpo principale (19) ed almeno in parte inserito in detto recipiente di deumidificazione (2).
  13. 13. Essiccatore (1) come alla rivendicazione 12) caratterizzato dal fatto che detta apertura di uscita (3) di detta aria deumidificata è costituita da un foro assiale passante (21) che interessa detto corpo principale (19) e detto gambo centrale (20) di detta flangia di chiusura (11) ed è coassiale a detto asse longitudinale (Y).
  14. 14. Essiccatore (1) come alla rivendicazione 12) caratterizzato dal fatto che detto recipiente di deumidificazione (2) è dotato da un lato di un fondo sagomato (22) a cui si accoppia detto dispositivo trasduttore (7) e dal lato opposto di un tappo di sigillatura (23), scorrevole su detto gambo centrale (20) di detta flangia di chiusura (11) lungo detto asse longitudinale (Y) .
  15. 15. Essiccatore (1) come alla rivendicazione 14) caratterizzato dal fatto di includere mezzi di tenuta (24) interposti tra detto tappo di sigillatura (23) e detto gambo centrale (20) di detta flangia di chiusura (11).
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IT000222A ITVI20070222A1 (it) 2007-08-07 2007-08-07 Essiccatore perfezionato per deumidificare l'aria destinata a vasi di espansione dell'olio impiegati in apparecchiature elettriche.

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